Для чего язык программирования паскаль

Почему в школе до сих пор изучают Pascal

Паскаль. Турбо Паскаль!

Часто в разговорах со школьниками и их родителями можно услышать, что на информатике они «до сих пор изучают Pascal, страну развалили, не могут современные компьютеры поставить!». Говорят, что в 21-м веке можно было бы изучать в школе уже что-то другое — Python или тот же JavaScript, но во многих школах, особенно в регионах, до сих пор преподают этот язык.

Но постойте. Не отменяя, что многим российским школам не повредит обновление парка компьютеров, давайте посмотрим, чем хорош сам Паскаль.

Олды тут?

Он действительно простой

Pascal — предельно простой и понятный язык. В нём нет сложных конструкций, перегрузок операторов или неявного приведения типов. Достаточно выучить 15 команд, и вы уже сможете решить большинство школьных задач.

Программы на Pascal легко читать и понимать, даже если вы видите этот язык первый раз. Смотрите сами:

Компилятор — наш друг

Pascal — компилируемый язык, как и многие другие. В нашем случае компилятор перед тем как собрать программу проверяет исходный код на ошибки. Единственное, он не предупреждает, если вы объявили переменную, но ни разу её не использовали, как это делает, например, С++. Но если компилятор встретит ошибку, он сразу поставит курсор на место ошибки и сверху на красном фоне напишет, что конкретно ему не нравится в этом коде.

Ошибка несоответствия типов: программист пытается в целочисленную переменную (integer) поместить дробное число.

Всё только по правилам

Pascal — строго типизированный язык с чёткой логической структурой. В нём всё упорядочено настолько, что ошибиться в командах будет очень сложно. Единственное, что может показаться немного странным для тех, кто привык к другим языкам — оператор присваивания, который выглядит так :=

Программисту остаётся следить только за тем, чтобы нигде не пропустить точку с запятой в конце каждого оператора, и за тем, чтобы количество операторов begin и end совпадало. Благодаря такому подходу Pascal заслужил репутацию лучшего языка программирования для начинающих.

Разумеется, в Паскале нет ООП. Но для того чтобы понять основы алгоритмов, переменных и циклов, этого и не нужно. А процедуры, функции, локальные и глобальные переменные — это всё есть.

Что на нём пишут сегодня

На Паскале сейчас не пишут ничего. Сегодня он только для учёбы.

Но раньше — писали, например, самый первый фотошоп был написан на Паскале пополам с ассемблером. А вообще сейчас больше пишут на Delphi — преемнике Pascal, в котором есть и ООП, и визуальное программирование, и работа с мышью и окнами.

С чего начать

Если вы давно хотели познакомиться с Паскалем поближе, но не знали, с чего начать, то начните с этого:

Источник

Полезно ли знание Pascal?

Давай определимся.
В школах и ВУЗах учат не Паскаль, а его диалект, Borland/Турбо Паскаль или же Delphi.

Что изучают на Паскале? Да базовые вещи: структуры данных, алгоритмы (вычисления, линейную алгебру, графы), работу с файлами. Их знать нужно? Риторический вопрос. Это ведь основа, без которой дальнейшее обучение программированию бесполезно.

Что плохого в курсах обучения на Турбо Паскале (ТП)?
Пожалуй, то, что ТП работает в ДОСе. И это накладывает различные ограничения на целевое применение программ, написанных в ТП. Можно запускать ДОС программы и в Windows, но, с другой стороны, во многих школах и ВУЗах стоит устаревшее оборудование. В сёлах, поди, кроме установленного ДОСа, порой, ничего и не может быть запущено. Ну, может, порой Windows 95/98. А как учить чему-то современному в таких условиях? Вот поэтому ТП и является хорошим решением. Вместо ТП можно было бы обучать на современном Free Pascal’е.

Самое плохое в программах, написанных на ТП, это то, что в них смешаны логика и отображение.
Что такое MVC многие преподаватели не знают. А студентам нужно просто пройти курс и забыть. Ибо большинство или лентяи или нет у них достойного преподавателя, чтобы сделать урок интересным. А это накладывает отпечаток на дальнейшее отношение к Паскалю, как таковому. Я полагаю, что язык Паскаль выступает в данном случае козлом отпущения, хотя вины языка здесь нет, так как сам язык и простой и, в то же время, эффективный. Особенно что касается простоты отладки.

Вот некоторые цитаты про изучение Паскаля:

Язык невозбранно привлекает возможностью писать почти как на обычном английском языке, а не ломать голову и пальцы о ++i + ++i, эзотерику истинности выражений (1/3 == 0) и (-1 > (unsigned int) 1) и прочих извращенных приёмов, принятых в C-подобных языках.

У языка Паскаль есть потомки: Modula-2, Delphi, Component Pascal (ранее Oberon/L), Zonnon, Active Oberon.
У последнего вообще, довольно интересные сегодня особенности, о которых стоит почитать в статьях
Оберон умер, да здравствует Оберон! часть I
часть II

В итоге каждый решает для себя, нужны ли ему положительные качества Паскаля или же, порой, мнимая власть, предоставляемая другими языками. С некоторыми языками нужно бороться определёнными средствами.
Например, в серии статей, одна из которых Проверка Wine: Год спустя

Источник

Pascal

Pascal (назван в честь Блеза Паскаля) — это чисто процедурный язык программирования, часто использующийся для обучения структурному программированию.

Pascal был разработан Никлаусом Виртом в 1970; вопреки расхожему мнению, он не был исключительно учебным языком, а предназначался для практического применения. Прототипом послужил Algol. Первоначально язык компилировался в байт-код, подобно языку Java.

В 1983 году был принят первый стандарт языка, ISO 7185:1983, который также называют Standard Pascal. Этот стандарт не добавлял в язык новые элементы, а только формально описывал существующие особенности языка. В 1990 году был принят стандарт ISO/IEC 10206, определяющий так называемый Extended Pascal. Основным изменением стало добавление модульности.

Особенностями языка являются строгая типизация и наличие средств структурного (процедурного) программирования. Pascal был одним из первых таких языков. По мнению Н. Вирта, язык должен был способствовать дисциплинированию программирования, поэтому, наряду со строгой типизацией, в Pascal сведены к минимуму возможные синтаксические неоднозначности, а сам синтаксис интуитивно понятен даже при первом знакомстве с языком. Это упрощает написание компиляторов языка.

Кроме того, язык предоставлял ряд встроенных структур данных: записи, массивы, файлы, множества и указатели.

Тем не менее, первоначально язык обладал множеством недостатков: невозможность передачи функциям массивов переменной длины, отсутствие нормальных средств работы с динамической памятью, ограниченная библиотека ввода-вывода, отсутствие средств для подключения функций написанных на других языках, отсутствие средств раздельной компиляции и т. п.

Диалект Object Pascal, разработанный в 1985 году, поддерживает объектно-ориентированное программирование. Существует ряд современных компиляторов, и в настоящее время язык достаточно популярен.

Источник

Паскаль (язык)

Паскаль (англ. Pascal ) — высокоуровневый язык программирования общего назначения. Один из наиболее известных языков программирования, широко применяется в промышленном программировании, обучении программированию в высшей школе, является базой для большого числа других языков. Был создан Никлаусом Виртом в 1970, после его участия в работе комитета разработки стандарта языка Алгол-68.

Содержание

История

Паскаль был создан как язык для обучения процедурному программированию (хотя, по словам Вирта, язык нельзя считать только учебным, поскольку язык, непригодный для написания реальных программ, для обучения использоваться не должен). Название языку дано в честь выдающегося французского математика, физика, литератора и философа Блеза Паскаля. Один из первых языков, для которых была создана реализация «на самом себе» — компилятор Паскаля был написан на самом Паскале. В начале 1970-х годов для переноса Паскаль-систем на различные аппаратные платформы была создана система Pascal-P, в которой был единый компилятор Паскаля в промежуточный язык (P-код) и для каждой платформы создавался быстрый интерпретатор P-кода. Заимствование этой системы привело к созданию системы UCSD Pascal в Университете Сан-Диего (Калифорния, США), намного позже её идеи были заимствованы создателями языка байт-код, компиляция в байт-код, интерпретатор байт-кода).

Особенностями языка являются строгая типизация и наличие средств структурного (процедурного) программирования. Паскаль был одним из первых таких языков. По мнению Н. Вирта, язык должен способствовать дисциплинированию программирования, поэтому, наряду со строгой типизацией, в Паскале сведены к минимуму возможные синтаксические неоднозначности, а сам синтаксис автор постарался сделать интуитивно понятным даже при первом знакомстве с языком.

Тем не менее, первоначально язык имел ряд ограничений: невозможность передачи функциям массивов переменной длины, отсутствие нормальных средств работы с динамической памятью, ограниченная библиотека ввода-вывода, отсутствие средств для подключения функций написанных на других языках, отсутствие средств раздельной компиляции и т. п. Подробный разбор недостатков языка Паскаль того времени был выполнен Брайаном Керниганом в статье «Почему Паскаль не является моим любимым языком программирования» (интересно, что эта статья вышла в начале 1980-х, когда уже существовал язык Модула-2, потомок Паскаля, избавленный от большинства его пороков, а также более развитые диалекты Паскаля). Некоторые недостатки Паскаля были исправлены в ISO-стандарте 1982 года, в частности, в языке появились открытые массивы, давшие возможность использовать одни и те же процедуры для обработки одномерных массивов различных размеров.

Необходимо заметить, что многие недостатки языка не проявляются или даже становятся достоинствами при обучении программированию. Кроме того, по сравнению с основным языком программирования в академической среде 70-х (которым был Фортран, обладавший гораздо более существенными недостатками), Паскаль представлял собой значительный шаг вперёд. В начале 1980-х годов в СССР для обучения школьников основам информатики и вычислительной техники академик А. П. Ершов разработал алголо-паскалеподобный «алгоритмический язык».

Никлаус Вирт понимал недостатки созданного им языка, но, следуя традициям академической среды и собственным принципам, согласно которым «неподходящий инструмент надо не исправлять, а заменять», не стал его развивать дальше, а разработал новые языки семейства: Модула-2 и Оберон. В противоположность этому промышленные традиции и достоинства языка побудили многие коммерческие и некоммерческие организации продолжать разрабатывать и развивать системы программирования именно на основе языка Паскаль, подвергая язык произвольному расширению, добавляя в него, часто совершенно механически, новые средства и синтаксические конструкции.

Особенности

Наиболее известной реализацией Паскаля, обеспечившая широкое распространение и развитие языка является Turbo Pascal фирмы Kylix — Delphi для Linux, в настоящее время оба этих проекта фактически заморожены).

Важным шагом в развитии языка является появление свободных реализаций языка Паскаль Free Pascal и GNU Pascal, которые не только вобрали в себя черты множества других диалектов языка, но и обеспечили чрезвычайно широкую переносимость написанных на нем программ (например GNU Pascal поддерживает более 20 различных платформ, под более чем 10 различными операционными системами,Free Pascal поддерживает некоторые мобильные платформы). Free Pascal обеспечивает специальные режимы совместимости с различными распространенными диалектами языка(Turbo Pascal(полная совместимость), Delphi и другими).

Диалекты Паскаля, применяемые в Turbo Pascal и Delphi стали де-факто стандартом в силу широкой распространенности этих средств разработки, и затем получили дальнейшее развитие в рамках свободных проектов.

Пользуются популярностью такие версии языка как Free Pascal, GNU Pascal и TMT Pascal. Продолжает использоваться и Borland Pascal.

Синтаксис и языковые конструкции

Паскаль, в его первоначальном виде, представляет собою чисто процедурный язык и включает в себя множество Алголоподобных структур и конструкций с зарезервированными словами наподобие if, then, else, while, for, и т. д. Тем не менее, Паскаль также содержит большое количество возможностей для структурирования информации и абстракций, которые отсутствуют в изначальном Алголе-60, такие как определение типов, записи, указатели, перечисления, и множества. Эти конструкции были частично унаследованы или инспирированы от языков Симула-67, Алгол-68, созданного Никлаусом Виртом AlgolW и предложены Хоаром. В современных диалектах (Free Pascal) доступны такие операции как перегрузка операторов и функций.

Hello world

Таким образом, простейшая программа на Паскале будет выглядеть следующим образом:

Программа не выполняет никаких действий и содержит пустой блок операторов.

Пример программы, выводящей строку ‘Hello, World!’:

Типы данных

Примитивные типы данных Паскаля: типы с плавающей запятой(real), целые(integer), char, boolean и перечисления (конструктор нового типа, введённый в Паскале):

Выделяется понятие порядковых типов данных (ordinal), к ним относятся целые типы(знаковые и беззнаковые), логический(boolean), символьный(char), перечислимые типы и типы-диапазоны.

Порядковые типы задаются целым числом(кодом), которое можно получить с помощью функции ord. Все операции, выполняемые над порядковыми типами, выполняются с их кодами.

Диапазоны содержат подмножество значений других порядковых типов:

В паскале в отличии от си-подобных языков с типами boolean, char арифметические целочисленные операции не определены.

В отличие от многих распространенных языков, Паскаль поддерживает специальный тип данных множество:

Множество — фундаментальное понятие в современной математике, которое может быть использовано во многих алгоритмах. В паскале тип множество может содержать только однотипные элементы порядкового типа. Эта особенность широко используется и обычно быстрее эквивалентной конструкции в языке, не поддерживающем множества. К примеру, для большинства компиляторов Паскаля:

обработается быстрее, чем

Для задания значения множества используется список элементов множества, отделенных запятыми и заключенный в квадратные скобки (как уже было показано выше):

Паскаль поддерживает использование указателей(типизированные ^тип и нетипизированные pointer):

Здесь переменная pointer_to_b — указатель на тип данных b, запись. Тип типизированного указателя может быть задан перед объявлением типа на который он ссылается. Это исключение к правилу, которое гласит, что любая вещь должная быть объявлена перед тем, как используется. Введение этого исключения позволило организовывать рекуррентные определения структур данных, в том числе такие, как линейные списки, стеки и очереди, включая указатель на запись в описании этой записи (см. также нулевой указатель(nil)).

Для типизированного указателя определена операция разыменования(ее синтаксис: указатель^)

Чтобы создать новую запись и присвоить значение 10 и символ A полям a и b в ней, необходимы следующие операторы:

Для целей обращения к полям записей и объектов можно также использовать оператор with, как показано в примере:

Операторы управления выполнением программы

Паскаль — язык структурного программирования, что означает, что программа состоит из выполняющихся последовательно отдельных стандартных операторов, в идеале — без использования команды

В операторах while,for,if,case в качестве выполняемого оператора может использоваться блок. Такая конструкция, представляющая собой обычный оператор или блок, называется сложным оператором.

Для управления процессом компиляции в паскале существуют директивы компилятора, они помещаются в комментарии и позволяют переключать режимы работы компилятора, например включать и отключать проверку операций ввода-вывода, проверки переполнения:

Процедуры и функции

В Паскале подпрограммы делятся на процедуры и функции:

Синтаксически процедуры и функции состоят из заголовка(содержащего ключевое слово procedure или function, имени, за которым может следовать описание передаваемых параметров в скобках, тип возвращаемого значения через символ двоеточия для функций и точки с запятой), после заголовка следует тело, после которого ставится символ ;.

Тело процедуры, так же как и программы в свою очередь может содержать описания процедур и функций, таким образом, процедуры и функции могут быть вложены друг в друга как угодно глубоко, при этом тело программы — самое верхнее в цепочке. Причем содержимое секций описания переменных, типов, констант, внешнего тела(процедуры, функции, программы) расположенных перед описанием процедуры/функции доступны внутри нее. Также в большинстве диалектов из процедуры можно обращаться к параметрам внешней процедуры.

Вслед за заголовком процедур/функций вместо тела может помещаться ключевое слово forward, это делается в том случае, если описание процедуры/функции располагается в программе после ее вызова, и связано с поддерживаемой в Паскале возможностью компиляции программы за один проход.

Модули

Современные реализации языка Паскаль (начиная с UCSD Pascal) поддерживают модули, концепция которых заимствована, с изменениями, из языка Modula. Программные модули могут быть двух видов: модуль главной программы, который, как обычно, начинается с ключевого слова program и тело которого содержит код, запускаемый после загрузки программы в память, и вспомогательных модулей, содержащих типы, константы, переменные, процедуры и функции, предназначенные для использования в других модулях, в том числе в главном модуле.

До появления модулей в их современном виде некоторые реализации Паскаля поддерживали модульность за счёт механизма включения заголовочных файлов, похожего на механизм #include в языке Си: с помощью специальной директивы, оформляемой в виде псевдокомментария, например, <$INCLUDE "файл">, содержимое указанного файла прямо включалось в текст программы в исходном, текстовом виде. Таким образом можно было разделить программный код на множество фрагментов, для удобства редактирования, но перед компиляцией они автоматически объединялись в один файл программы, который в итоге и обрабатывался компилятором. Такая реализация модульности примитивна и имеет множество очевидных недостатков, поэтому она была быстро заменена.

Структура

Общая структура подключаемого модуля на Паскале выглядит следующим образом:

Возможен также ещё один вариант:

Интерфейсная секция идёт первой, начинается с ключевого слова INTERFACE и заканчивается в том месте модуля, где начинается секция реализации или тело. В интерфейсной секции объявляются те объекты (типы, константы, переменные, процедуры и функции(для них помещаются заголовки)), которые должны быть доступны извне модуля. При этом допускается частичное объявление типов: они могут объявляться без указания структуры, одним только именем. При использовании такого типа во внешней программе допускается объявление переменных и параметров этого типа, присваивание значений, но невозможно получить доступ к деталям его реализации. Процедуры и функции в интерфейсной секции объявляются в виде форвардов — заголовков с параметрами, но без тела. Состав интерфейсной секции модуля таков, что его достаточно для генерации кода, использующего данный модуль. Переменные, объявленные в интерфейсной секции, являются глобальными, то есть существуют в единственном экземпляре и доступны во всех частях программы, использующих данный модуль.

Модуль заканчивается ключевым словом END с точкой.

Использование

Модули, подключённые в интерфейсной секции, могут использоваться во всём модуле — и в секции реализации, и в теле. Но секция реализации может иметь собственную инструкцию подключения (она следует за ключевым словом IMPLEMENTATION), содержащую имена подключаемых модулей, которые отсутствуют в интерфейсной секции, но нужны для секции реализации. Одним из поводов использования отдельного списка подключения для раздела реализации является ситуация, когда два или более модуля используют друг друга. Чтобы не возникали циклические ссылки в объявлениях использования таких модулей, по крайней мере один из них должен подключать другой в секции реализации.

Проблемы могут возникнуть, если появляется необходимость использования в программе двух разных одноимённых модулей. Если модули доступны только в откомпилированном виде (то есть поменять их имена невозможно), оказывается невозможным их одновременный импорт. Стандартного решения такой коллизии на уровне языка не существует, но конкретные компиляторы могут предлагать те или иные способы её обхода, в частности, средства назначения псевдонимов импортируемым модулям и прямого указания, какой модуль из какого файла брать.

Компиляция и компоновка

Модули спроектированы в расчёте на обеспечение раздельной компиляции — компилятор не должен компилировать импортированные модули для того, чтобы откомпилировать модуль, которых их использует. Однако, чтобы правильно компилировать модуль, компилятор должен иметь доступ к секции интерфейса всех используемых им модулей. Существует два разных, иногда совмещаемых подхода к организации такого доступа.

Загрузка и выгрузка модулей

Для нормальной работы модуля может потребоваться выполнить некоторые действия до начала его использования: инициализировать переменные, открыть нужные файлы, выделить память или другие ресурсы. Всё это может быть сделано в теле модуля, либо в секции инициализации. Действия, обратные инициализации, делаются в секции финализации.

Порядок инициализации и финализации модулей не определён никакими стандартами, но для статически откомпилированных программ (где модуль либо компилируется в один исполняемый файл с главной программой, либо находится в отдельной динамической библиотеке, но загружается на этапе первоначальной загрузки), компилятор всегда гарантирует, что инициализация будет выполнена до момента первого использования модуля. Финализация выполняется при завершении работы программы, после завершения главного модуля, так, что используемые модули финализируются позже, чем использующие их.

В случае динамической загрузки модулей, управляемой самим программистом, инициализаторы выполняются при загрузке, то есть в момент, когда команда загрузки модуля вернула управление, инициализатор его уже выполнен. Финализатор выполняется после выгрузки, обычно — при выполнении команды выгрузки модуля. Если эта команда не вызывается, динамически загруженные модули финализируются так же, как все остальные — при завершении программы.

Объектно-ориентированное программирование

В Object Pascal классы задаются с помощью типа object, аналогичного record, который кроме полей данных может содержать заголовки процедур и функций(называются методами). Имена описываемых методов следуют за именем класса через точку. Конструктор и деструктор задаются как обычные процедуры, но вместо идентификатора procedure задаются ключевые слова constructor и destructor. Соответственно, в отличии от C++-подобных языков они имеют имя отличное от имени класса, и деструкторов может быть несколько и они могут иметь параметры. Также, в отличии от C++-подобных языков в Object Pascal(fpc, tp) не предусматривается автоматического вызова деструктора.

Поддерживаются наследование(допускается наследование 1 класса), полиморфизм классов, механизм виртуальных методов(слово virtual после заголовка метода класса). В Delphi, FPC реализована перегрузка операций, абстрактные методы, директивы private, public(по умолчанию члены класса являются public):

В диалекте Delphi классы могут также конструироваться с помощью слова class(причем взаимное наследование с object-классами не допускается), и введены интерфейсы(interface)-все методы абстрактные и не могут содержать полей данных. Все классы(созданные с помощью class) являются наследниками TObject, все интерфейсы происходят от IUnknown. Классы(созданные с помощью class) могут реализовывать несколько интерфейсов. В Delphi интерфейсы были введены для поддержки COM технологии фирмы Microsoft.
Классы(Class) в отличии от обычных классов(Object) не нуждаются в явном выделении/освобождении памяти, память под них динамически выделяется конструктором с именем Create, вызываемым с именем класса, и освобождается при вызове деструктора с именем Destroy(могут иметь другие имена). Переменная такого класса в отличии от класса object хранит адрес экземпляра класса в памяти, значение nil используется для указания пустой ссылки, поэтому для освобождения объекта в TObject определен специальный метод free, проверяющий ссылку на nil и вызывающий виртуальный деструктор Destroy. Код с использованием таких классов будет выглядеть следующим образом:

Источник